小乐和小霞分别探究“平面镜成像特点”和“凸透镜成像规律”，实验装置图分别如图甲和图乙所示：图甲图乙（1）如图甲所示，小乐在探究“平面镜成像特点”的实验中：①为探究像与物的大小-九年级物理打印页面

小乐和小霞分别探究“平面镜成像特点”和“凸透镜成像规律”，实验装置图分别如图甲和图乙所示：图甲图乙（1）如图甲所示，小乐在探究“平面镜成像特点”的实验中：①为探究像与物的大小-九年级物理

[db:作者] 2019-12-24 00:00:00 互联网

题文

小乐和小霞分别探究“平面镜成像特点”和“凸透镜成像规律”，实验装置图分别如图甲和图乙所示：

                          图甲                                    图乙

（1）如图甲所示，小乐在探究“平面镜成像特点”的实验中：
①为探究像与物的大小关系，对选取的两只蜡烛的要求是                        ；
②实验中，小乐只进行了一次实验，就得到了“像与物到镜面距离相等”的结论，这样得出的结论的做法不合理之处是                                 ．
（2）如图乙所示，小霞在探究“凸透镜成像规律”的实验中：
①当蜡烛到凸透镜的距离为20cm时，移动光屏，直到光屏上成清晰的倒立、等大的实像．则该凸透镜的焦距为               cm；
②当蜡烛到凸透镜的距离为15cm时，移动光屏，直到光屏上成清晰的像，该成像规律在实际生活中的应用是              （选填：“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；
③当蜡烛到凸透镜的距离为12cm时，移动光屏，直到光屏上成清晰的像，此时观察像的大小，与②中所成像的大小相比            （选填：“变大”、“变小”或“不变”）；
④当蜡烛到凸透镜的距离为5cm时，为观察凸透镜成像特点，小霞应从图乙中凸透镜的___________（选填“左”或“右”）侧进行观察。
（3）对于平面镜成像和凸透镜成像，从成“虚像”和“实像”的角度进行比较可知，平面镜能成                          ，凸透镜能成_________________。
题型：探究题  难度：中档

答案

（1）①完全相同；
②实验次数少，具有偶然性；
（2）①10；
②投影仪；
③变大；
④右；
（3）虚像；实像，也能成虚像。

据专家权威分析，试题“小乐和小霞分别探究“平面镜成像特点”和“凸透镜成像规律”，实验装..”主要考查你对凸透镜成像的规律，平面镜成像的特点和原因，实像和虚像等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

凸透镜成像的规律平面镜成像的特点和原因实像和虚像

考点名称：凸透镜成像的规律

凸透镜成像时几个名词：

名称	概念	说明
物距	物体到凸透镜的距离	用u来表示
像距	像到凸透镜的距离	用v来表示
焦距	焦点到凸透镜光心的距离	用f来表示
正立或倒立	像和物体上下、左右均一致为正立的像；像和物体上下颠倒、左右互换为倒立的像	相对于物体而言，虚像总是正立的，实像总是倒立的
放大或缩小	像的大小大于物体大小的为放大的像；等于物体大小的为等大的像；小于物体大小的为缩小的像	可以通过比较像距和物距来判断：若像距大于物距，则是放大的像；若像距等于物距，则是等大的像；若像距小于物距，则是缩小的像
实像或虚像	实像是由实际光线相交而成的像，虚像是由实际光线的反向延长线相交而成	实像既能用光屏承接，又可以用眼睛看到，虚像只能用眼睛看到，不能用光屏承接；实像总是倒立的，虚像总是正立的

凸透镜成像的规律

物距u	像的特点				像距v	应用
物距u	与物位置	倒正	大小	虚实	像距v	应用
u>2f	异侧	倒立	缩小	实像	f<v<2f	照相机
u=2f	异侧	倒立	等大	实像	v=2f	/
f<u<2f	异侧	倒立	放大	实像	v>2f	投影仪
u=f	/	/	/	/	/	探照灯
U<f	同侧	正立	放大	虚像	不能确定	放大镜

成像图

说明：
(1)凸透镜所成的实像必倒立，且物与像分居透镜的两侧，可以是放大的、等大的或缩小的；成虚像必正立，且物与像位于透镜的同侧，一定是放大的。
(2)物体沿主光轴移动，像也沿主光轴移动。对于实像来说，物体向靠近镜的方向移，像向远离镜的方向移，且像越来越大。对虚像来说，物向镜移，像也向镜移，且像越来越小。
(3)物体的物距一定，垂直主光轴向上、向下或向左、向右移动时，虚像的移动方向跟物体移动方向是一致的，但实像的移动方向跟物体移动方向恰好相反。即物向上移，像要向下移；物向左移，像要向右移。
(4)透镜一部分被遮挡，这部分不透光，其余仍透光，仍生成完整的像，只不过像变暗些。透镜破裂后去掉一部分，就相当于遮挡了一部分，像大小、位置不变，只是变暗些。

凸透镜成像的实验；
①实验时点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，目的是：使烛焰的像成在光屏中央。
②若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏上都得不到像，可能的原因有：a.蜡烛在焦点以内，b.烛焰在焦点上c.烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度d.蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法移到该位置

凸透镜成像实验中要注意的几个问题
（1）实验中蜡烛、凸透镜、光屏应依次放置这是能在光屏上观察到像的前提。能在光屏上显示的像是实像，l而凸透镜成实像时，像与物体在透镜的异侧．因此必须使蜡烛和光屏分居凸透镜的两侧。
（2）实验中蜡烛、凸透镜、光屏应该在同一直线上这是像成在光屏上的前提。如果做这个实验时用的是光具座，在调节时只要按程序操作，很容易完成共线调节；但是如果你在做这个实验时没有用光具座就要特别注意这个问题。
（3）实验中凸透镜的镜面、光屏面应大致平行这也是保证像成在光屏上的条件。因为若镜面和光屏面不平行，如镜面倾斜，根据凸透镜成像原因，像将成在光屏的一边而不会成在光屏上。
（4）实验中烛焰、凸透镜、光屏三者的中心应该大致在同一高度这是保证像成在光屏中央的条件。有些同学认为，只要这三者的中心在一条直线上就可以了。事实上，如果三者的高度不同，则在光屏上所成的像或在光屏的上方，或在光屏的下方，不利于像的观察。
（5）实验中要注意凸透镜的定位由于物体在2倍焦距之外时像在1倍焦距和2倍焦距之间，而物体在1倍焦距和2倍焦距之间时像在2 倍焦距之外。所以实验时应给物距和像距留大致相同的调节空间。即凸透镜应该固定在光具座的中间。
（6）要在像最清晰时观察一般情况下，凸透镜成像时，若光屏在一定的范围内移动，屏上都能够得到像，但是我们要找到最清晰的像．如果将光屏向任何一个方向移动，像都比你最先得到的像模糊，则那个位置的像就是最清晰的像了。
（7）要注意物距适当在观察物距在1倍焦距与2倍焦距之间的成像时，要注意物距适当，不能使物体靠近焦点，否则像离凸透镜太远，像也太大，可能光屏接收不到。

透镜成像的作图方法
透镜中有三条特殊光线：
①经过光心的光线传播方向不改变；
②平行于主光轴的光线经折射后过焦点(对凹透镜，它的焦点是虚焦点，是折射光线的反向延长线经过的点)；
③过焦点的光线经过折射后平行于主光轴(对凹透镜来说是虚焦点，是入射光线的正向延长线经过的点)。
（1）物体处于2倍焦距以外时，如图所示。

（2）物体处于2倍焦距和1倍焦距之间时，如图所示

（3）物体处于焦点以内时，如图：
口诀法巧记凸透镜成像规律：
（1）口诀一：一焦分虚实，二焦分大小；虚像同侧正，实像异侧倒；成实像，物近像远像变大；成虚像，物近像近像变小口诀二：三物距、三界限，成像随着物距变；物远实像小而近，物远虚像大而远：口诀三：凸透镜，本领大，照相、幻灯和放大；二倍焦外倒实小，二倍焦内倒实大；若是物放焦点内，像物同侧虚像大；物远实像近又小，物远虚像远又大，

（2）口诀法的理解：“物近像远像变大，二倍焦距分大小，一倍焦距分虚实”。我们可以结合图加深理解。

由此我们可以得出以下两个性质：
①焦点分界：2f是成放大实像与缩小实像的分界点，厂是成实像与虚像的分界点。
②动态特性：物体沿主光轴移动时，物像关于凸透镜移动方向一致，即物距(物体到凸透镜的距离)减小(增大)，像距(像到凸透镜的距离)增大(减小)，且像变大（小）。

考点名称：平面镜成像的特点和原因

平面镜成像的特点：
①像和物体大小相等
②像和物体到镜面的距离相等
③像和物体的连线跟镜面垂直
④物体在平面镜中所成的像是虚像
以上可以缩句为：“物像等大、连线垂直、等距虚像”。

平面镜成像的原理：
平面镜所成的像是物体发出(或反射)的光线射到镜面上发生反射，由反射光线的反向延长线在镜后相交而形成的，如图所示。点光源s在镜后的像s’并不是实际光线会聚形成的，而是由反射光线的反向延长线相交形成的，所以s’叫做s的虚像。如果把光屏放在s’处，是接收不到这个像的，所以虚像只能用眼睛看到，而不能成在屏上

解释：
照镜子就是这样的原理。可以说，只要利用到平面镜，就一定是反射。平面镜中的像是由光的反射光线的延长线的交点形成的，所以平面镜中的像是虚像。虚像与物体等大，距离相等。像和物体的大小相等。所以像和物体对镜面来说是对称的。　根据平面镜成像的特点，像和物的大小，总是相等的。无论物体与平面镜的距离如何变化，它在平面镜中所成的像的大小始终不变，与物体的大小总一样。但由于人在观察物体时都有“近大远小”的感觉，当人走向平面镜时，视觉确实觉得像在“变大”，这是由于人眼观察到的物体的大小，不仅仅与物体的真实大小关于，而且还与“视角”密切相关。从人眼向被观察物体的两端各引一条直线，这两条直线的夹角即为“视角”，如果视角大，人就会认为物体大，视角小，人就会认为物体小。当人向平面镜走近时，像与人的距离小了，人观察物体的视角也就增大了，因此所看到的像也就感觉变大了，但实际上像与人的大小始终是相等的，这就是人眼看物体“近大远小”的原因。这正如您看到前方远处向您走来一个人一样，一开始看到是一个小黑影，慢慢变得越来越大，走到您面前时更大，其实那一个小黑影和走到您面前的人是一样大的，只是因为视觉的关系，平面镜成像的像和物关于镜面对称，因此人逐渐靠近镜面。像也一定逐渐靠近镜面，人的感觉是“近大远小”，这是一种视觉效果。
小孔成像及平面镜成像的区别
探究平面镜成像的科学方法：
     在做平面镜成像的实验中，用玻璃板代替平面镜是因为平面镜成的像是虚像，无法用光屏承接，我们用未点燃的蜡烛去代替像的原因是因为像是虚像，我们没有办法确定它在哪里，用蜡烛与像重合，也就确定了像的大小及位置，我们这样确定像凭的是视觉效果相同，这种方法叫等效替代或等效代换。

有关成像规律的计算
     根据平面镜的成像特点可知：像和物关于平面镜是对称的，由于物体到镜面的距离和像到镜面的距离相等，则物体到镜面的距离变化了多少，像到镜面的距离也变化多少。若变化的时间相等，则物体移动的速度和像移动的速度相等，像相对于物体的速度是物体速度的2倍。
   例一个人站在镜子前2．5m的地方，则人和像的距离为__m，人向前1m，则人和像之间的距离缩短了__m，此人在镜子中的像的大小将__ (填“变大”、“变小”或“不变”)。
解析根据平面镜成像的特点，人和像的距离应为2．5×2=5m。人向前1m，像也向前1m，故两者距离缩短2m。像的大小始终与人等大。
答案 5 2 不变

用对称法解决平面镜成像的作图
    对称思想作为一种科学研究思想，应用于平面镜解题时，可启发直觉思维，使许多问题不必进行全面周全的论述，借助于对称性即可直接做出判断。
   平面镜的成像特点是：像和物的大小相等；它们到平面镜的距离相等；像和物的连线与平面镜垂直。像和物关于平面镜是对称的，这种对称性广泛地应用在了平面镜作图上。如图所示，是关于平面镜成像的几个变式。不管物体如何复杂，平面镜位置如何变化，还是考查角度如何变化，但有一条始终不变，那就是像和物的“对称性”。

例1：请在图中画出物体AB在平面镜中所成的像A’B’。

解析：根据平面镜成像特点：像与物大小相等，连线与平面镜垂直，关于平面镜对称，成的像是虚像。分别作A、B相对平面镜的对称点A’、B’，再用虚线连接 A’B’。
答案：如图所示

例2：如图所示，物体位于平面镜前方A点，眼睛位于平面镜前方C点。请作出物体发出的光线经平面镜反射后进入眼睛的光路图。

解析：(1)过A点作MN的垂线AE，延长AE至 A'，使A'E=AE，A’为物A的像。
(2)连接A'C与MN交于0点，0点为入射点(DC 是反射光线)。
(3)连接AO，并在AO、OC上画出箭头表示光的传播方向，AO就是入射光线，OC是经平面镜反射通过眼睛的光线。
答案：如图所示

巧解平面镜的时钟问题
(1)逆向读法
根据平面镜成像规律和成像性质，镜中“钟面”与实际钟面总是相对于平面镜对称。即实际时钟(如图甲所示)的指针按顺时针方向走动时，镜中“钟面”内表示钟点的数字是按上“12”、下“6”、左“3”和右“9”排列。如图乙所示的实际时刻为7：30。

（2）还原法
由平面镜成像的性质，镜叶1“钟面”与实际钟面左右对称。因此，镜中“钟面”的“背面”与实际钟面相对应．即还原出一个实际的钟面。这样，对印刷在书籍或试卷上的镜中“钟面”，只要从其背面对着光亮处透视 “钟面”并直接从中读取钟点数，即为实际钟点数?如图乙所示镜中“钟面”读得实际点数为7：30.
（3）对称作图法根据平面镜成像性质——像与物左右对称。．镜中 “钟面”内的“指针”位置与实际钟面内的指针位置对称。因此，求解这类“镜中时钟”问题，只要由镜中“钟面”作出以上“12”下“6”为对称轴的指针位置图形，再对作出的图形按实际钟面读出钟点数。图所示虚线为实线所示镜中“指针”的左右对称图形，读得实际钟点数为9：40。

等效替代法探究平面镜的成像特点
   等效替代法就是在保证某一方面效果相同的前提下，用理想的、熟悉的、简单的物理对象、物理过程、物理现象替代实际的、陌生的、复杂的物理对象、物理过程、物理现象的思想方法。主要有：物理模型的等效替代，物理过程的等效替代，作用效果的等效替代以及物理图形的等效替代等形式例小红同学在做“探究平面镜成像”的实验时，将一块玻璃板竖直放存水平台上，再取两段完全相同的蜡烛。A和B，点燃玻璃板前的蜡烛A，进行观察，如图所示，在此实验中：

(1)小红选择玻璃板代替镜子进行实验的目的是______________。
(2)刻度K的作用是便于比较像与物________________。
__关系。
(3)选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的__关系。
(4)移走后面的蜡烛B，并在其所存位置上放一光屏，则光屏上____接收到蜡烛烛焰的像(选填 “能”或“不能”)。所以平面镜所成的像是____ (选填“实”或“虚”)像。
(5)小红将蜡烛A逐渐远离玻璃板时，它的像的大小(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(6)在玻璃板的同一侧，该同学通过玻璃看到了同一个蜡烛的两个像，产生这种现象的原因是_____。
解析：研究平面镜成像特点时，要研究像的大小、倒正及到平面镜的距离关系等，采用玻璃板的目的是利用了玻璃板能透光，在物A侧能观察到另一侧的情况，这样当A的像与另一侧B重合时，说明B所在位置就是A的像的位置，观察像与物的大小关系，并用刻度尺测出A、B分别到平面镜的距离，就可判断两距离大小和像的大小。当取走B，放上光屏时，在光屏上得不到像，而只能用眼睛存物一侧观察玻璃板才能看到，所以说平面镜所成的像是一个正立、等大的虚像，当物体逐渐远离平面镜时，像的大小不变。
答案：(1)能准确找到像的位置 (2)到平面镜的距离 (3)大小 (4)不能虚 (5)不变 (6)玻璃的两个表面同时发生反射，各成一个像

同一物体靠近或远离平面镜时，像的大小变化问题
物体在平面镜中成的是正立的虚像，像与物体大小相等，即像的大小与物体的大小有关，与物体距平面镜的远近、平面镜的大小等因素无关。
例：某同学从远处走向一面穿衣镜，他住镜中像的大小及像和人之问的距离的变化情况正确的是 ( )
A．像大小不变，像和人之问的距离变小
B．像变大，像和人之间的距离变大
C．像变大，像和人之间的距离变小
D．像大小不变，像和人之间的距离不变
解析：像的大小与物体到平面镜的距离无关，我们平常说的所谓远小近大，只是人的视觉造成的错觉。根据平面镜成像特点可以知道，像和物大小相等，像和物到镜面的距离相等。因为该同学的大小没有变化，所以像大小小变；而该同学到平面镜的距离在变小，所以像到平面镜的距离也在变小，从而像和人之间的距离在变小。
答案：A

考点名称：实像和虚像

实像：
1. 实像是能呈现在光屏上的像，它是由实际光线会聚而成的，能使底片感光，所以叫实像。
2. 对凸透镜而言，光源在主焦点以外时才能产生实像。实像能用光屏呈接（呈现），是真实光线形成的像。
3. 小孔成像成倒立的实像。

虚像：
1. 由物点发出的光线，经透镜折射其反射线反向延长线的交点叫做该物点的虚像点，其集合叫做物体的虚像。
2. 虚像的特点是：不是实际光线的会聚，正立，同侧不能成在屏上。
如果把一块玻璃板作为平面镜，在前面点上一根蜡烛；此时，平面镜后面并没有点燃的蜡烛，但是我们却看到平面镜后面好像有蜡烛。这是因为光源处向四处发光，一些光经平面镜反射后进入了人的眼睛，引起了视觉，我们感到好像光是从另一处(s')发出的。s'就是s在平面镜中的像。由于平面镜后并不存在光源s'，进入眼睛的光并非真正来自那里，所以把s'叫做虚像。而实像则指既能被人看见又能在光屏上呈现的像。
3. 物体的实像和虚像分别位于凸透镜的两侧。
实像和虚像的区别：
（1）成像原理不同：物体射出的光线经光学元件反射或折射后，重新会聚所成的像叫做实像，它是实际光线的交点。在凸透镜成像中，所成实像都是倒立的。如果物体发出的光经光学元件反射或折射后发散，则它们反向延长后相交所成的像叫做虚像。

（2）承接方式不同：虚像能用眼睛直接观看，但不能用光屏承接；实像既可以用光屏承接，也可以用眼睛直接观看。人看虚像时，仍有光线进入人眼，但光线并不是来自虚像，而是被光学元件反射或折射的光线，只是人们有“光沿直线传播”的经验，以为它们是从虚像发出的。虚像可能因反射形成，也可能因折射形成，如平面镜成等大的虚像，凸透镜成放大的虚像。

（3）成像位置不同：实像在反射成像中，物、像处于镜面同侧，在折射成像中，物像处于透镜异侧；虚像在反射成像中，物、像处于镜面异侧，在折射成像中，物像处于透镜同侧。

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十二星座